Perspectivas para o Ethereum em 2030: um livro-razão mundial com L1 e Rollup em paralelo

Ethereum tem se esforçado para manter uma neutralidade confiável, ao mesmo tempo em que impulsiona inovações de nível superior. As discussões iniciais descreveram um "roteiro centrado no Rollup", onde a rede subjacente será gradualmente simplificada e solidificada, de modo que a maioria das atividades possa ser migrada para L2. No entanto, desenvolvimentos recentes indicam que apenas servir como uma camada mínima de consenso e disponibilidade de dados não é suficiente: L1 deve ter a capacidade de lidar com tráfego e atividades, pois esta é a base da qual L2 depende no final. Isso significa que são necessários tempos de geração de blocos mais rápidos, custos de dados mais baixos, mecanismos de prova mais robustos e melhor interoperabilidade.

O aumento da atividade da L1 impulsionará o crescimento da atividade da L2, podendo-se dizer que a água sobe e os barcos também.

A reestruturação do mecanismo de consenso da Beam Chain que se aproxima visa alcançar uma velocidade de confirmação final mais rápida e um limiar de validadores mais baixo, ao mesmo tempo que melhora a capacidade original e reforça ainda mais a neutralidade do Ethereum. Ao mesmo tempo, já existem propostas considerando a migração das atividades do cada vez mais obsoleto ( e "cada vez mais complexo" ) Máquina Virtual do Ethereum (EVM ) para a Máquina Virtual Nativa RISC-V, o que promete aumentar significativamente a eficiência dos provadores, mantendo a interoperabilidade com contratos tradicionais.

Essas atualizações irão remodelar o cenário do L2. Até 2030, o roteiro do Ethereum, com Rollups genéricos como núcleo, se integrará em duas direções dentro de um alcance:

• Rollups Alinhados(: priorizar a integração profunda com Ethereum), como a partilha de ordenação e validação nativa(, maximizando a liquidez do L1 com o mínimo de suposições de confiança. Esta relação é mutuamente benéfica, permitindo que os Rollups Alinhados obtenham diretamente a combinabilidade e a segurança do L1.

• Rollups de Performance ): priorizam a taxa de transferência e a experiência do usuário em tempo real, podendo às vezes implementar por meio de camadas de disponibilidade de dados alternativas ( ou participantes autorizados ), como ordenadores centralizados, pequenos comitês de segurança / assinaturas múltiplas (, mas ainda utilizando o Ethereum como camada de liquidação final para obter credibilidade ) ou para promoção de mercado (.

Ao projetar essas soluções de Rollup, cada equipe deve ponderar os seguintes três aspectos:

• Obtenção de liquidez: Como obter e usar liquidez no Ethereum e em outros possíveis projetos Rollup? Qual é a importância da composabilidade em nível de sincronização ou atômica?

• Fonte segura: até que ponto a liquidez transferida de Ethereum para Rollup deve herdar diretamente a segurança de Ethereum ou depender do provedor de Rollup?

• Expressividade de execução: qual é a importância da compatibilidade da Máquina Virtual Ethereum )EVM(? Tendo em vista alternativas como SVM e o surgimento popular de contratos inteligentes em Rust, a compatibilidade EVM continuará a ser importante nos próximos cinco anos?

Os projetos Rollup estão gradualmente se agrupando em dois extremos. De um lado estão os Rollups de alto desempenho, que podem oferecer a maior taxa de transferência e experiência do usuário ), com alta largura de banda e baixa latência (, mas com um acoplamento relativamente baixo ao L1 do Ethereum; do outro lado estão os Rollups alinhados ao Ethereum ), como Rollups baseados em L1, Rollups nativos e Rollups ultrassônicos (, que aproveitam ao máximo a segurança, os dados e o mecanismo de consenso do Ethereum, priorizando a descentralização, segurança e neutralidade confiável, mas que, devido às limitações de design do L1, sacrificam parte do desempenho. E os Rollups que estão na zona intermediária, tentando equilibrar os dois, podem ter dificuldade em competir, acabando por se inclinar para um dos extremos, enfrentando o risco de serem eliminados.

O efeito de rede irá impulsionar o mercado a se concentrar em menos centros maiores. Em mercados como o das criptomoedas, onde o efeito de rede desempenha um papel dominante, pode acabar formando um padrão onde poucos vencedores dominam, assim como vemos no campo das CEX. Como o efeito de rede se concentra em torno das vantagens centrais de uma cadeia, o ecossistema tende a se integrar em poucas plataformas de "maximização de desempenho" e "maximização de segurança". Um Rollup que apenas atinge um desempenho mediano em alinhamento ou performance com Ethereum provavelmente não conseguirá obter a segurança deste último nem a usabilidade daquele.

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À medida que a tecnologia Rollup amadurece, a atividade econômica se formará em camadas com base no equilíbrio entre "segurança necessária" e "custo de obtenção de segurança". Aqueles cenários que não podem suportar riscos de liquidação ou governança, como DeFi em nível institucional, grandes tesourarias on-chain, mercados de colaterais de alto valor, podem se concentrar na cadeia ) que herda a proteção completa de segurança e neutralidade do Ethereum ou no próprio Ethereum L1 (. Por outro lado, aqueles cenários de aplicação voltados para o público ), como Meme, trading, social, jogos, pagamentos de varejo, etc. (, se concentrarão nas cadeias com a melhor experiência do usuário e o menor custo, podendo exigir soluções de aumento de throughput personalizadas ou mecanismos de ordenação centralizados. Assim, as cadeias "com velocidade razoável, mas não a mais rápida, segurança adequada, mas não a ótima" perderão gradualmente seu apelo. Especialmente até 2030, se a interoperabilidade entre cadeias permitir que ativos fluam livremente entre esses dois tipos de cenários, o espaço de sobrevivência nessa zona intermediária será ainda mais limitado.

A camada base inteira do Ethereum ) planejou atualizações significativas desde a execução, liquidação, consenso até a disponibilidade de dados (, com o objetivo de melhorar a escalabilidade do L1 e se adaptar melhor ao modelo de desenvolvimento centrado em Rollup. As principais melhorias vão aumentar o desempenho, reduzir a complexidade e impulsionar o Ethereum a desempenhar um papel mais direto na execução de Rollup.

Até 2030, o ambiente de execução atual do Ethereum ), que utiliza uma arquitetura de 256 bits e o design tradicional da Máquina Virtual Ethereum EVM (, pode ser substituído ou melhorado por máquinas virtuais mais modernas e eficientes. Vitalik propôs atualizar a Máquina Virtual Ethereum para uma arquitetura baseada em RISC-V. RISC-V é um conjunto de instruções modular e simplificado, que promete realizar avanços significativos na eficiência da execução de transações e na geração de provas, melhorando entre 50-100 vezes ). Suas instruções de 32/64 bits podem ser adaptadas diretamente a CPUs modernas, e são mais eficientes em provas de conhecimento zero. Para reduzir o impacto da iteração tecnológica e evitar a estagnação do progresso (, como a dificuldade anterior enfrentada pela comunidade ao considerar o eWasm como substituto do EVM ), está planejado adotar um modo de dupla máquina virtual: mantendo o EVM para garantir a compatibilidade retroativa, enquanto se introduz uma nova máquina virtual RISC-V para lidar com novos contratos (, semelhante à solução de compatibilidade do Arbitrum Stylus para contratos WASM + EVM ). Este movimento visa simplificar e acelerar significativamente a camada de execução, ao mesmo tempo que apoia a escalabilidade do L1 e a capacidade de suporte a Rollup.

O design do EVM não considerou provas de conhecimento zero, portanto, o provador zk-EVM gera uma grande quantidade de sobrecarga extra ao simular a transição de estado, calcular raízes hash/árvores hash e lidar com mecanismos específicos do EVM. Em contraste, a máquina virtual RISC-V adota uma lógica de registrador mais simples, podendo modelar diretamente e gerar provas, reduzindo significativamente as restrições necessárias. Sua compatibilidade com provas de conhecimento zero pode eliminar etapas ineficientes, como cálculos de gas e gerenciamento de estado, beneficiando todos os Rollups que utilizam provas de conhecimento zero: a geração de provas de transição de estado será mais simples, rápida e de baixo custo. Em última análise, atualizar o EVM para a máquina virtual RISC-V pode aumentar a taxa de transferência geral das provas, tornando possível a verificação direta da execução L2 pelo L1, ao mesmo tempo que aumenta o limite de taxa de transferência da própria máquina virtual do Rollup de desempenho.

Além disso, isto também irá romper o nicho de Solidity/Vyper, expandindo significativamente o ecossistema de desenvolvedores do Ethereum e atraindo a participação de mais comunidades de desenvolvedores mainstream como Rust, C/C++ e Go.

Ethereum planeia passar de um modelo de liquidação L2 disperso para uma estrutura de liquidação unificada e nativa integrada, o que mudará radicalmente a forma como a liquidação de Rollup é feita. Hoje, cada Rollup precisa implantar um contrato de verificação L1 independente ( prova de fraude ou prova de validade ), sendo estes contratos altamente personalizados e independentes entre si. Até 2030, Ethereum poderá integrar uma funcionalidade nativa ( proposta de funcionalidade EXECUTE pré-compilada ), como um validador de execução L2 genérico. EXECUTE permite que os validadores do Ethereum reexecução diretamente as transições de estado do Rollup e verifiquem sua correção, essencialmente "solidificando" na camada de protocolo a capacidade de validar qualquer bloco Rollup.

Esta atualização irá dar origem ao "Rollup nativo", que é essencialmente um fragmento de execução programável ( semelhante ao design do NEAR ). Ao contrário de L2 comuns, Rollups padrão ou Rollups baseados em L1, os blocos do Rollup nativo são verificados pelo próprio motor de execução do Ethereum.

EXECUTE elimina a necessidade de uma infraestrutura personalizada complexa necessária para a simulação e manutenção do EVM(, como mecanismos de prova de fraude, circuitos de prova de zero conhecimento e "comitê de segurança" multi-assinatura), simplificando significativamente o desenvolvimento de Rollups EVM equivalentes, alcançando, em última análise, um L2 totalmente sem necessidade de confiança e quase sem código personalizado. Combinado com os próximos provadores em tempo real(, como Fermah e Succinct), é possível implementar liquidações em tempo real no L1: uma vez que as transações do Rollup são incorporadas ao L1, a finalização é alcançada imediatamente, sem esperar pela janela de prova de fraude ou pelo cálculo de provas em múltiplos períodos. Ao transformar a camada de liquidação em uma infraestrutura compartilhada globalmente, Ethereum reforça a neutralidade confiável(, permitindo que os usuários escolham livremente clientes de validação) e combinabilidade(, sem se preocupar com problemas de prova em tempo real no mesmo slot, simplificando significativamente a combinabilidade síncrona). Todos os Rollups nativos( ou nativos + baseados em L1) utilizarão a mesma função de liquidação do L1, permitindo interações convenientes entre provas padronizadas e fragmentação( de Rollup).

A camada de consenso da cadeia de beacon do Ethereum está sendo reconstruída como o plano Beam Chain( para testes de 2027 a 2029, com o objetivo de atualizar o mecanismo de consenso através de tecnologias de criptografia avançadas), incluindo capacidades resistentes a quânticos(, melhorando a escalabilidade e o grau de descentralização. Nas atualizações de seis direções de pesquisa, as características centrais relacionadas a este artigo incluem:

• Intervalos mais curtos, maior finalização: Um dos principais objetivos da Beam Chain é aumentar a velocidade de finalização. Reduzir os atuais 15 minutos de finalização ) no mecanismo Gasper para 2 épocas, ou seja, 32+32 intervalos de 12 segundos (, para uma finalização de 3 intervalos )3SF, 4 intervalos de 4 segundos, cerca de 12 segundos (, alcançando assim uma finalização de um único intervalo )SSF, cerca de 4 segundos (. 3SF+4 segundos de intervalo significam que a confirmação final pode ser feita em 10 segundos após a transação ser incluída na blockchain, melhorando significativamente a experiência do usuário para Rollups baseados em L1 e Rollups nativos: O aumento da velocidade dos blocos L1 acelerará diretamente a geração de blocos dos Rollups. O tempo para incluir uma transação em um bloco é de cerca de 4 segundos ), mais longo em alta carga (, permitindo que a velocidade dos blocos relacionados a Rollup aumente em 3 vezes ), embora ainda seja mais lento do que Rollups de desempenho, alternativas L1 ou pagamentos com cartão de crédito, portanto, o mecanismo de pré-confirmação continua sendo muito importante (. Uma finalização L1 mais rápida também garante e acelera a liquidação: Rollups podem completar a confirmação final do estado no L1 em poucos segundos, permitindo retiradas rápidas e reduzindo o risco de reorganizações ou bifurcações. Em resumo, a irreversibilidade do processamento em lote de transações Rollup será reduzida de 15 minutos para segundos.

• Reduzir o custo de consenso através da SNARKificação: O Beam planeja "SNARKificar" a função de transição de estado, fazendo com que cada bloco L1 venha acompanhado de uma prova zkSNARK concisa. Isso é um pré-requisito para a execução programável de fragmentos síncronos. Os validadores podem verificar blocos e agregar assinaturas BLS ) e futuras assinaturas resistentes a quantum ( sem precisar processar cada transação, reduzindo significativamente o custo computacional do consenso ) ao mesmo tempo que diminui os requisitos de hardware dos validadores (.

• Reduzir o limite de staking para aumentar a descentralização: O plano Beam reduzirá o montante mínimo de staking dos validadores de 32 ETH para 1 ETH. Com a separação do proponente do provador )APS, a MEV será transferida para leilões na cadeia ( e SNARKizada, permitindo a construção de blocos distribuídos contra conluios, não favorecendo mais pools de staking em larga escala ) como o Lido ( que detém 25% do mercado, mas apoiando mais stakers independentes que usam dispositivos como Raspberry Pi. Isso aumentará a descentralização e a neutralidade confiável, beneficiando diretamente os Rollups alinhados. Sob o mecanismo APS, o número de proponentes será reduzido, mas incluirá